[發明專利]一種玻璃表面復合疏水薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 202011305898.5
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112429973B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 李尊;汪之國;趙洪常;羅暉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: C03C17/30
• 分類號: C03C17/30;C03C17/34
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明專利公開了一種玻璃表面復合疏水薄膜的制備方法，具體涉及材料應用的技術領域。一種玻璃表面復合疏水薄膜的制備方法，包括如下步驟：將玻璃片依次放入去離子水、乙醇、去離子水中沖洗，并在上述各溶劑中超聲清洗；將玻璃片放入表面活化溶液中；將玻璃片放入乙醇和乙醚混合溶劑中進行物理脫水，玻璃片采用冷風快速吹干備用；將玻璃片放入4.0mL/L的OTS溶液中浸泡30min；將浸泡后的玻璃片用二氯甲烷沖洗三次，再轉入烘箱中烘烤；將玻璃片放入鍍晶溶液中浸泡2min，浸泡后取出放在室溫下晾置1h；將玻璃片用正己烷潤洗3次，最后放置在室溫下晾置7天。采用本發明技術方案解決了現有的OTS膜層長期條件下易水解的問題，可用于OTS膜的保護。

技術領域

本發明涉及材料應用的技術領域，特別涉及一種玻璃表面復合疏水薄膜的制備方法。

背景技術

通過鍍晶技術在有機層的表面形成一層保護層，以提高對有機層的保護，已經廣泛地應用于各種有機層特別是汽車漆面的保養，其表現良好的疏水性，防曬性和抗腐蝕性。另一方面，通過OTS自組裝成膜技術對各種材料的表面進行改性，是化學和材料領域的一個重要的研究方向。鍍有OTS膜的玻璃雖然表現出良好的疏水性能，但是OTS膜層長期條件下易水解，如何克服這一問題是目前所面臨的一大難題。

發明內容

本發明意在提供一種玻璃表面復合疏水薄膜的制備方法，解決了現有的OTS膜層長期條件下易水解的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：一種玻璃表面復合疏水薄膜的制備方法，包括如下步驟：

S102、將玻璃片依次放入去離子水、乙醇、去離子水中進行沖洗，并在上述各溶劑中超聲清洗；

S104、將S102中清洗后的玻璃片放入配置好的表面活化溶液中，浸泡1h，取出玻璃片后用去離子水沖洗；

S106、將S104中沖洗后的玻璃片依次放入三份相同的乙醇和乙醚混合溶劑(乙醇和乙醚的體積比＝1:1)中進行物理脫水，脫水后的玻璃片采用氮氣流快速吹干備用；

S108、將S106中吹干后的玻璃片放入4.0mL/L的OTS溶液中浸泡30min；

S110、將S108中浸泡后的玻璃片用二氯甲烷沖洗三次，再轉入烘箱中烘烤10h，烘烤的溫度為145℃；

S112、將S110中烘烤后的玻璃片放入鍍晶溶液中浸泡2min，浸泡后取出放在室溫下晾置1h；

S114、將S112中晾置后的玻璃片用正己烷潤洗3次，最后放置在室溫下晾置7天，從而在玻璃片上制得疏水薄膜。

進一步的，S102中玻璃片在各種清洗溶液中的清洗時間均是2min。

進一步的，所述表面活化溶液的制備方法：在冰浴條件下，向裝有25mL濃度為30％的雙氧水溶液的燒杯中，分批緩慢加入75mL濃度為98％的濃硫酸，并不斷攪拌。

通過上述設置，可起到清潔和活化表面的作用。

進一步的，S108中所述OTS溶液的溶劑為體積占比為1:4的二氯甲烷和正己烷，所述OTS溶液的溶質是OTS(即十八烷基三氯硅烷)。

進一步的，S112中所述鍍晶溶液的溶質是2g的氯甲基三甲氧基硅烷、3g的聚硅氮烷，所述鍍晶溶液的溶劑是10mL的烷烴。

通過上述設置，利用硅氧烷和聚硅氮烷可維持玻璃片的疏水性。

與現有技術相比，本方案的有益效果：

本方案在維持玻璃片的疏水性時，還借助聚硅氮烷和硅氧烷反應固化的方法，使OTS膜層上增加保護膜，延緩其發生水解的時間，從而增強了OTS膜層的使用壽命。

具體實施方式